Dzisiejszy świat nie obędzie się bez stali. Znajdziemy ją niemal wszędzie. Od budynków, przez pojazdy mechaniczne, po najprostszy sprzęt gospodarstwa domowego. Niestety produkcja stali generuje gigantyczne ilości CO2. Ocenia się, że hutnictwo stali odpowiada za kilka procent (w zależności od źródeł od 5 do 7 proc.) światowych emisji gazów cieplarnianych.
Czytaj też: Elastyczny jak… stal? Nowa metoda sprawi, że stal będzie nie tylko twarda
Oczywiście poziom tych emisji jest nierówny. W niektórych krajach jest mniejszy, w innych większy. Okazuje się, że w Niemczech produkcja stali staje się powoli olbrzymim wyrzutem sumienia tamtejszego przemysłu. Co roku w tym kraju huty produkują 55 milionów ton dwutlenku węgla, co stanowi aż 28 proc. całkowitych emisji generowanych przez tamtejszy przemysł.
Stal w Niemczech będzie produkowana w sposób o wiele bardziej ekologiczny
Wobec tak kryzysowej sytuacji (zwłaszcza w obliczu transformacji energetycznej i przechodzenia na gospodarkę zeroemisyjną) niemieccy inżynierowie z Instytutu Fraunhofera przystąpili do konkretnych działań – czytamy w komunikacie prasowym. Nasi sąsiedzi nie planują redukcji produkcji stali, ale chcą zacząć wytwarzać ją w sposób czysty, redukując emisje CO2 o 97 proc.
W tym celu testują oni system, który nie wymaga stosowania koksu, jaki jest głównym winowajcą emisji dwutlenku węgla. Przypomnijmy, że koks używany jest w wielkich piecach do usuwania tlenu z rudy żelaza. Instytut Fraunhofera we współpracy z drugim największym niemieckim producentem stali – firmą Salzgitter AG – opracowali technikę redukowania rudy żelaza wodorem.
Do tej reakcji potrzeba wysokiej temperatury i energii elektrycznej. Ta druga ma pochodzić z OZE. Sam wodór zaś ma być wytwarzany w ogniwach do elektrolizy ze stałym tlenkiem (ang. solid oxide electrolysis cell, SOEC). Metodę tę uważa się za nieszkodliwą dla środowiska w przeciwieństwie do reformingu gazu ziemnego, który wciąż jest dominującym sposobem produkcji H2.
Czytaj też: Cały świat śmieje się z Niemiec. Wyłączyli elektrownie atomowe i zostali z ręką w nocniku
Naukowcy prowadzą nie tylko badania laboratoryjne na mniejszych modelach, ale uruchomili już skalowalną instalację na terenie Salzgitter AG. Nie tylko testuje się produkcję surówki przy pomocy wodoru, ale również bada się, jakie materiały biogeniczne można zastosować jako substytut węgla i gazu ziemnego w pozostałych procesach.
Dużym wyzwaniem jest znalezienie sposobu na oszczędzanie wody, której gigantyczne ilości są zużywane chociażby podczas elektrolizy. Inżynierowie uważają, że H2O powstające podczas redukcji rudy żelaza mogłoby być ponownie wykorzystywane.
Dr Alexander Redenius, dyrektor ds. oszczędności zasobów i rozwoju technologii w firmie Salzgitter Mannesmann Forschung przyznaje, że od sześciu lat huta z sukcesem współpracuje z badaczami z Instytutu Fraunhofera nad transformacją produkcji stali. „Demonstracyjna instalacja bezpośredniej redukcji umożliwia nam optymalizację procesu i jego interakcji z innymi etapami. Dzięki temu tworzymy podstawy zrównoważonej produkcji stali przy niskiej emisji CO2.”
Czytaj też: Czemu nikt dotąd na to nie wpadł? Prosty związek sprawi, że produkcja stali będzie zielona jak nigdy
Salzgitter AG postawiło sobie ambitny cel. Do 2026 roku chce dokonać konwersji jednej trzeciej zasobów na przyjazny dla klimatu proces z wykorzystaniem wodoru. Patrząc na zaawansowanie prac, ten plan może się udać. Pytanie brzmi, czy inne huty na świecie (w tym w Polsce) również skorzystają z tego rozwiązania.
